Д.У. Жукоў, начальнік ПТС,
структурнае падраздзяленне «Цеплавыя сеткі» Омскага філіяла ААТ «ТГК-11», г. Омск
Горад Омск з'яўляецца абласным цэнтрам і ставіцца да адных з найбуйнейшых у Расійскай Федэрацыі з досыць высокай ступенню камфортнасці. Прыкладна 70% усёй цеплавой нагрузкі цэнтралізаванага цеплазабеспячэння (ЦТ) горада Омска забяспечваецца пяццю цеплавымі крыніцамі Омскага філіяла ААТ «ТГК-11». Далучаная нагрузка ў гарачай вадзе да цеплавых сетак складае 3008 Гкал / ч па сярэдняй нагрузцы ГВС. На трох цеплавых крыніцах ЦЭЦ-3, ЦЭЦ-4, ЦЭЦ-5 выпрацоўка цеплавой і электрычнай энергіі ажыццяўляецца па камбінаваным цыкле, на ЦЭЦ-2 і Крк выпрацоўваецца толькі цеплавая энергія.
Працягласць магістральных цеплавых сетак Омскага філіяла ААТ «ТГК-11» складае 262,9 км сярэднім дыяметрам 600 мм, размеркавальных цеплавых сетак, што эксплуатуюцца іншымі арганізацыямі, больш 730 км.
Да цеплавым сетак падключана 13,3 тысяч індывідуальных цеплавых вузлоў. Частка цеплавых вузлоў (16% у цеплавой нагрузцы) падключана праз цэнтральныя цеплавыя пункты і цеплавыя помпавыя станцыі (59 ЦТП і ТПНС). Для павелічэння прапускной здольнасці цеплавых сетак ўстаноўлена 13 перапампоўваюць помпавых станцый (ПНС), якія працуюць у рэжыме паніжэння ціску ў зваротных трубаправодах, а адна ПНС таксама яшчэ і ў рэжыме павышэння ціску ў які падае трубаправодзе. Далучэнне спажыўцоў да цеплавых сетак выканана ў асноўным па залежнай схеме, і толькі невялікая частка (~ 3%) падключана па незалежнай схеме праз т.п. і ЦТП. Гарачае водазабеспячэнне ажыццяўляецца па адкрытай (~ 49%) і закрытай схемах (~ 51%) розных відаў. Сістэмамі аўтаматычнага рэгулявання ацяпляльна-вентыляцыйнай нагрузкі і ГВС абсталяванае толькі ~ 12% цеплавой нагрузкі. Далучэнне новых сістэм цепласпажывання ажыццяўляецца пры дапамозе аўтаматызаваных цеплавых пунктаў.
Схема цеплавых сетак ад цеплавых крыніц Омскага філіяла ААТ «ТГК-11» характарызуецца сваёй складанасцю, у прыватнасці: схема радыяльна-кальцавая, вялікая працягласць цеплавых сетак ад крыніцы да канчатковага спажыўца (больш за 20 км), нізкая гідраўлічная ўстойлівасць, разнастайнасць схем далучэння сістэм цепласпажывання з рознай ступенню аўтаматызацыі. Цеплавыя крыніцы працуюць з набліжанымі да праектных працоўнымі ціскамі 14,0-14,5 кгс / см2. Разліковы тэмпературны графік 150-70 АС (са зрэзкай 130 АС).
Вопыт аптымізацыі і наладкі рэжымаў працы цеплавых сетак
Аптымізацыя рэжымаў працы цеплавых сетак ставіцца да арганізацыйна-тэхнічным мерапрыемствам, якія не патрабуюць значных фінансавых выдаткаў на ўкараненне, але якая прыводзіць да значнага эканамічнаму выніку і зніжэння выдаткаў на паліўна-энергетычныя рэсурсы.
У працы па кіраванні і наладцы рэжымаў работы цеплавых сетак задзейнічаны практычна ўсе структурныя падраздзялення «цеплавых сетак», якія распрацоўваюць аптымальныя цепла-гідраўлічныя рэжымы і мерапрыемствы па іх арганізацыі, аналізуюць фактычныя рэжымы, выконваюць распрацаваныя мерапрыемствы і наладку сістэм аўтаматычнага рэгулявання (САР), а таксама аператыўна кіруюць рэжымамі і кантралююць спажыванне цеплавой энергіі і інш.
Распрацоўка рэжымаў (у ацяпляльны і міжацяпляльны перыяды) праводзіцца штогод [1] з улікам аналізу рэжымаў працы цеплавых сетак у папярэднія перыяды, удакладнення характарыстык па цеплавым сетак і сістэм цепласпажывання, чаканага далучэння новых нагрузак, планаў капітальнага рамонту, рэканструкцыі і тэхнічнага пераўзбраення. З выкарыстаннем дадзенай інфармацыі ажыццяўляюцца теплогидравлические разлікі са складаннем пераліку наладачных мерапрыемстваў, у тым ліку з разлікам дросельных прылад (дросельныя дыяфрагмы і сопла элеватараў). Разлік дросельных прылад ажыццяўляецца для кожнага цеплавога вузла з улікам зніжэння тэмпературы цепланосбіта за кошт страт цеплавой энергіі па трубаправодах ад крыніцы да цеплавога вузла. Разлікі на ацяпляльны перыяд выконваюцца пры 3-х рэжымах: наладачныя (суадносіны доляй ГВС адкрытай схемы з які падае і зваротнага трубаправода адпаведна 60 і 40%), у выніку якога вызначаюцца дыяметры дросельных прылад, зімовы (пры разліковай тэмпературы вонкавага паветра і ГВС адкрытай схемы 100 % з зваротнага трубаправода) і пераходны (пры тэмпературы вонкавага паветра, якая адпавядае пачатку / заканчэння ацяпляльнага перыяду і ГВС адкрытай схемы 100% з які падае трубаправода). Пры правядзенні разлікаў у апошнія два гады да разліковых (дагаворных) нагрузак прымяняюцца павышаючыя або паніжальныя каэфіцыенты, вызначаныя па фактычным спажыванні цеплавой энергіі. Ўлік фактычных цеплавых нагрузак дазваляе больш дакладна разлічваць рэжымы, праводзіць наладку і, у канчатковым выніку, звесці да мінімуму адхіленні ад разліковых рэжымаў.
Распрацоўка рэжымаў працы цеплавых сетак на працягу апошніх 10 гадоў вядзецца пры дапамозе праграмнага забеспячэння «СКФ-МС». Па сістэме цэнтралізаванага цеплазабеспячэння горада Омска сфарміравана падрабязная схема цеплавых сетак і база дадзеных, якая змяшчае характарыстыкі ўсіх элементаў схемы (ўчасткі магістральных і унутрыквартальных трубаправодаў, помпавага абсталявання, запорной і рэгулюе арматуры, ПНЗ, ЦТП і ТПНС, схемы далучэння і нагрузкі цеплавых вузлоў (спажыўцоў) . у цяперашні час у базе даных змяшчаюцца характарыстыкі больш за 130 тысяч элементаў (малюнак).
Акрамя разлікаў аптымальных рэжымаў і распрацоўкі наладачных мерапрыемстваў «СКФ-МС» таксама дазваляе аператыўнаму і інжынерна-тэхнічнаму персаналу ў адзінай інфармацыйнай прасторы выконваць:
1) аналіз тэхнічнага стану сістэмы цеплазабеспячэння, фактычнага стану сетак, рэжымаў, повреждаемость трубаправодаў;
2) мадэляванне няштатных сітуацый, у тым ліку аварыйных;
3) аптымізацыю планавання замен трубаправодаў з расстаноўкай прыярытэтаў замены;
4) праектаванне і мадэрнізацыю сістэм цеплазабеспячэння, у тым ліку аптымізаваць планаванне мадэрнізацыі і развіцця цеплавых сетак.
Асноўным крытэрыем аптымізацыйных задачы пры распрацоўцы рэжымаў і пераразмеркавання цеплавых нагрузак з'яўляецца зніжэнне выдаткаў на вытворчасць і транспарт цеплавой энергіі (у прыватнасці, загрузка найбольш эканамічных цеплавых крыніц ЦЭЦ-5 і ЦЭЦ-3, разгрузка ПНС) пры наяўных тэхналагічных абмежаваннях (наяўныя магутнасці і характарыстыка абсталявання цеплавых крыніц, прапускная здольнасць цеплавых сетак і характарыстыкі абсталявання перапампоўваюць помпавых станцый, дапушчальныя працоўныя параметры сістэм теплопотребл будовы і г.д.).
Распрацаваныя рэжымы працы цеплавых сетак ўзгадняюцца з цеплавымі крыніцамі, зацвярджаюцца і накіроўваюцца для кіраўніцтва і планавання рэжымаў працы абсталявання на цеплавыя крыніцы і ў эксплуатацыйныя падраздзялення. Пры распрацоўцы рэжымаў таксама распрацоўваюцца і зацвярджаюцца неабходныя мерапрыемствы па арганізацыі рэжымаў па магістральных цеплавым сетак і па сістэмах цепласпажывання, якія выдаюцца ў эксплуатацыйныя раёны і спажыўцам для выканання да пачатку ацяпляльнага перыяду. Па сістэмах цепласпажывання ўстаноўка дросельных прылад выконваецца жыллёвымі кіраўнікамі кампаніямі і іншымі ўласнікамі пад кантролем персаналу абаненцкіх аддзелаў цеплавых раёнаў пры прыёмцы ў паўторную эксплуатацыю. Акрамя таго, спецыялістамі ажыццяўляецца кантроль за выкананнем дадзеных мерапрыемстваў, у тым ліку выбарачна па сістэмах цепласпажывання. Пасля пачатку ацяпляльнага перыяду праводзяцца наладачныя работы на вузлах рэгулявання, наладжваюцца рэгулятары, праводзяцца рэгулявальныя працы па сістэмах цепласпажывання.
На працягу ацяпляльнага перыяду ажыццяўляецца шматузроўневы кантроль і аналіз водпуску і спажывання цеплавой энергіі.
1) Аператыўны кантроль ажыццяўляе дыспетчарская служба па дыстанцыйна перадаюцца дадзеных з прыбораў уліку цеплавых крыніц, а таксама па перыядычна перадаюцца дадзеных з кантрольных кропак.
2) кожныя суткі кантроль параметраў цепланосбіта, водпуску цеплавой энергіі і цепланосбіта па кожнай цепламагістралі і ў цэлым па цеплавым крыніцы перадаецца на сервер (выдаткі сеткавай, падсілкавальны і зыходнай вады, тэмпературы і ціск цепланосбіта) з занясеннем аператыўных карэкціровак у дыспетчарскі графік цеплавых нагрузак.
3) Кантроль за спажываннем цеплавой энергіі спажыўцамі ажыццяўляецца інспектарамі і спецыялістамі абаненцкіх аддзелаў з перыядычнасцю 1 раз у месяц. Таксама па раздрукоўках з прыбораў уліку вырабляецца аналіз рэжымаў спажывання спажыўцоў з прыборамі ўліку для выяўлення парушэнняў спажывання цеплавой энергіі (павялічаны расход, перавышэнне тэмпературы зваротнай сеткавай вады і г.д.).
4) Кантроль тэмпературы зваротнай сеткавай вады па межах і па адгалінаванне (праводзіцца штотыдзень персаналам цеплавога раёна для выяўлення адгалінаванняў з падвышанай тэмпературай зваротнай сеткавай вады і правядзеннем рэгулявання).
Па пытаннях рэгулявання рэжымаў цеплазабеспячэння і наладкі штотыдзень праводзяцца рабочыя нарады, у якіх удзельнічаюць кіраўнікі і спецыялісты ўпраўлення, інспекцыі, абаненцкіх аддзелаў, аператыўна-рамонтны персанал цеплавых раёнаў. Акрамя таго, штотыдзень праводзяцца нарады ў СП «Цеплавыя сеткі» па пытанні праходжання ацяпляльнага перыяду з разглядам усіх праблемных пытанняў па цеплазабеспячэнні і гарачаму водазабеспячэнню горада. На дадзеных нарадах прысутнічаюць прадстаўнікі кіраўнікоў кампаній жыллёвага фонду, транспартыруе арганізацыі МП «Цеплавая кампанія», ААТ «Омскводоканал», Адміністрацыі горада.
Асаблівасці распрацоўкі дыспетчарскага графіка цеплавых нагрузак
Наладка гідраўлічных рэжымаў непарыўна звязана з рэгуляваннем тэмпературных рэжымаў ад цеплавых крыніц. Асноўнай задачай рэгулявання ў сістэмах цеплазабеспячэння з'яўляецца падтрыманне тэмпературы паветра ўнутры ацяпляных памяшканняў у зададзеных дапушчальных межах пры змене знешніх і ўнутраных ўзбурвае фактараў.
У адпаведнасці з «Правіламі тэхнічнай эксплуатацыі» тэмпература вады ў якая падае лініі вадзяной цеплавой сеткі ў адпаведнасці з графікам задаецца па усярэдненай тэмпературы вонкавага паветра за прамежак часу ў межах 12-24 г, вызначаны дыспетчарам цеплавой сеткі ў залежнасці ад даўжыні сетак, кліматычных умоў і іншых фактараў [1]. У сувязі з адсутнасцю распрацаваных методык і рэкамендацый, вызначэнне задаваных параметраў цепланосбіта (тэмпература, ціск) і часу заданні, як правіла, ажыццяўлялася на аснове вопыту і інтуіцыі дыспетчара.
Ўзрастанне долі аўтаматызацыі сістэм цепласпажывання і пераход на колькасна-якаснае рэгуляванне пры нізкай гідраўлічнай ўстойлівасці сістэмы прыводзіць да істотнай пераменнасці гідраўлічных рэжымаў, таму патрабаванні да арганізацыі і аператыўнаму кіраванню цеплавымі і гідраўлічнымі рэжымамі сістэм ЦТ істотна ўзрастаюць.
Аналіз дынамікі змены сярэднясутачнай тэмпературы вонкавага паветра ў Омску, у ацяпляльныя перыяды паказвае, што змяненне тэмпературы носіць выпадковы характар, пры гэтым у асобныя перыяды маюць месца значныя амплітуды змены сутачных тэмператур (да 15 ÷ 17 АС), што пры якасным рэгуляванні прадугледжвае змяненне тэмпературы ў якія падаюць трубаправодах больш за 30 АС.
Пастаянныя змены знешніх ўзбурвае фактараў прыводзяць да неабходнасці змены цеплавой нагрузкі, рэжымаў і складу працуе абсталявання ЦЭЦ, а таксама да ўзнікнення знаказменных высілкаў у трубаправодах цеплавых сетак, што павялічвае верагоднасць іх пашкоджанняў і зніжае надзейнасць.
У мэтах выключэння негатыўных момантаў пры аператыўным рэгуляванні цеплавых нагрузак у цеплавых сетках Омскага філіяла ААТ «ТГК-11», спрашчэння працэсу распрацоўкі дыспетчарскага графіка цеплавых нагрузак распрацавана «Інструкцыя па заданні тэмпературнага рэжыму працы цеплакрыніц» і форма разліку тэмпературных параметраў на наступныя суткі. Асноўныя палажэнні дадзенай інструкцыі заснаваныя на мадэлі, якая ўлічвае дынамічныя характарыстыкі сістэмы цеплазабеспячэння, якія акумулююць здольнасці будынкаў, а таксама дынаміку змены і ўплыў асноўных ўзбурвае уздзеянняў (тэмпература вонкавага паветра) на працягу некалькіх дзён (фактычныя і прагнозныя) на цеплавой рэжым ацяпляных будынкаў.
Пры фарміраванні дыспетчарскага графіка таксама прадугледжана карэкціроўка заданні, якая можа быць уведзена па знешняй ініцыятыве, альбо пры значным адхіленні фактычных тэмператур ад прагнозных. Дадзеная тэмпература можа быць зададзена на перыяд рэгулявання альбо, з улікам карэкціроўкі, на некалькі перыядаў рэгулявання.
У цеплавых сетках Омскага філіяла ААТ «ТГК-11» з 2009 годам ўжываецца рэгуляванне з улікам дынамічных характарыстык сістэмы цеплазабеспячэння. Як паказала практыка, у пэўных межах змены знешніх фактараў дазваляюць павялічыць перыяды рэгулявання да 24-72 ч і больш, пры гэтым павелічэнне перыяду практычна не ўплывае на якасць цеплазабеспячэння спажыўцоў, што дае магчымасць эксплуатаваць абсталяванне цеплавых крыніц і цеплавых сетак у больш «зберагалым» рэжыме [2].
У сістэме ЦТ ад цеплавых крыніц Омскага філіяла ААТ «ТГК-11» у выніку планамерна праводзіцца працы па аптымізацыі і наладцы рэжымаў функцыянавання цеплавых сетак на працягу апошніх 6-7 гадоў кардынальна палепшылася якасць цеплазабеспячэння спажыўцоў і падвышаная эфектыўнасць ўсёй сістэмы цэнтралізаванага цеплазабеспячэння ад цеплавых крыніц ААТ «ТГК-11», а менавіта:
1) вырашаны пытанні цеплазабеспячэння і гарачага водазабеспячэння ў цэлых мікрараёнах горада (пас. 40 год Кастрычніка, пас. Сибзавода, пас. Свярдлова, мікрараёнаў № 5, № 6, № 10, № 11 Левага берага, Цэнтральнай частцы горада, жылых кварталаў па вул . Пасялковая, вул. Тюленина, вул. Працы), а таксама асобных спажыўцоў;
2) цалкам выключаны працы сістэм цепласпажывання «на скід» па прычыне недастатковых наяўных напорам;
3) скарочаныя залішнія выдаткі паліва за кошт перагрэву спажыўцоў у пераходныя перыяды;
4) скарочаныя выдаткі электраэнергіі на перапампоўку цепланосбіта на 14% (з 53 да 46 млн кВт.гадз) за кошт скарачэння цыркуляцыйных выдаткаў цепланосбіта пры адначасовым падключэнні новых спажыўцоў;
5) скарочаныя выдаткі паліва на выпрацоўку электраэнергіі за кошт зніжэння і прывядзення ў норму тэмпературы зваротнай сеткавай вады;
6) скарочаныя выдаткі падсілкавальны вады на 21% (з 40,2 да 31,9 млн м3);
7) падлучаныя новыя спажыўцы;
8) зніжана повреждаемость трубаправодаў. Такім чынам, пры комплексным падыходзе да працэсу кіравання рэжымамі працы могуць быць аптымізаваныя рэжымы і значна павышана эфектыўнасць функцыянавання сістэмы ЦТ.
літаратура
1. Правілы тэхнічнай эксплуатацыі электрычных станцый і сетак Расійскай Федэрацыі. - М .: НЦ ЭНАС, 2008. - 264 с.
2. Жукаў Д.У., Дзмітрыеў В.З. Павышэнне эфектыўнасці работы сістэм цэнтралізаванага цеплазабеспячэння шляхам аптымізацыі теплогидравлических рэжымаў. - У зб. «Працы ВНПК« Павышэнне надзейнасці і эфектыўнасці эксплуатацыі электрычных станцый і энергетычных сістэм »- Энерга - 2010. У 2 тамах. - М .: Выдавецкі дом МЭИ, 2010. - T. 1. 304 с. глей. С. 229-232.
